SEGURETAT VIÀRIA I BIG DATA: Com poden les dades compartides i connectades millorar la circulació i reduir els accidents de trànsit?

Seguretat viària predictiva: un pas més enllà de la seguretat viària activa i passiva

Si fins fa poc en seguretat viària es parlava fonamentalment de seguretat activa i passiva, des de fa alguns uns anys es parla cada vegada més de seguretat viària predictiva. Aquesta es basa en mecanismes i tecnologies que ens permeten determinar fins a quin punt es pot preveure un accident a la carretera. La seguretat viària predictiva no se centra en les opcions per evitar un sinistre vial imminent, sinó en preveure futurs sinistres vials a mig i llarg termini, a través de dades compartides i d’estudis avançats destinats a conèixer el comportament que tenen els usuaris en la via i intervenir.

C-ITS: Sistemes de transport intel·ligents connectats

En la seguretat viària predictiva juguen un paper fonamental els sistemes intel·ligents de transport (C-ITS), sistemes tecnològics i aplicacions informàtiques que possibiliten la connectivitat entre vehicles, infraestructures de carreteres, persones i xarxes d’àrea estesa, per millorar l’eficiència i la seguretat del trànsit.

Actualment l’eficiència dels programes basats en C-ITS es maximitza amb el que es coneix com C-V2X (Connectivity Vehicle to Everything), un sistema de connexió sense fils només per a cotxes basat en 4G LTE i compatible amb 5-G, que permet als vehicles comunicar-se amb el seu entorn: altres vehicles, persones, la carretera, estacions de servei, semàfors, senyals, peatges … Dins dels sistemes de comunicació C-V2X es diferencia entre les connexions vehicle a vehicle (V2V), vehicle a infraestructura (V2I) i vehicle a xarxa (V2N).Aquest tipus de comunicacions són totalment possibles en els vehicles autònoms, tot i que també en bona mesura en vehicles dotats de sistemes ADAS, equipats amb sensors com càmeres i radars, que permeten escanejar què està passant i enviar aquestes dades a altres sistemes o vehicles.

En el moment actual, la majoria de països, institucions i agents implicats en estudis de seguretat predictiva s’enfronten a la següent qüestió: són útils els sistemes C-ITS i les carreteres intel·ligents quan encara no s’ha renovat la flota de vehicles, la majoria no estan automatitzats i molts no disposen encara de connexió a Internet? En aquest moment, la majoria dels programes de seguretat predictiva parteixen d’un panorama híbrid, en què a més de la connexió directa dels vehicles a la xarxa, té molta importància la recollida i intercanvi de dades a través dels dispositius mòbils. Ens trobem en una fase en què, a través dels ADAS i l’intercanvi de dades des d’aplicacions mòbils dels telèfons dels usuaris, el vehicle interconnectat és ja una realitat factible, el pas anterior al panorama que oferirà en un futur la conducció autònoma que, d’arribar, ens enfrontarà a reptes majors: un panorama de conducció autònoma no serà per res segur fins que s’hagin superat els problemes de ciberseguretat.

 

Més enllà de la seguretat viària: menys congestió i menys emissions

La utilització de C-ITS, a més de ser vital per reduir la sinistralitat viària, ho és també per fer la circulació de vehicles més eficient i sostenible. Així, a partir de sistemes de comunicació i informació que envien als conductors dades en temps real, se’ls informa de canvis meteorològics, volum de trànsit a les vies, aparició de desperfectes a la carretera (…), perquè puguin adaptar-se a la situació d’aquest moment i prendre la decisió més adequada, afavorir la circulació i evitar embussos. En aquest sentit, la majoria d’usuaris dels vehicles, a través dels seus telèfons mòbils, ja utilitzen sistemes de dades compartits com els oferts per Google, però, es tracta de fer un pas més, integrant la informació que aporten també les carreteres intel·ligents i els vehicles connectats directament a aquestes xarxes C-ITS.

 

Algunes iniciatives espanyoles i europees en què s’utilitzen els C-ITS per millorar la seguretat viària, la sostenibilitat i la fluïdesa en la conducció

En les últimes dècades, les institucions europees han donat cada vegada més importància als projectes enfocats a la implantació de sistemes C-ITS. Ja l’any 2010 trobem la DIRECTIVA 2010/40 / UE DEL PARLAMENT EUROPEU I DEL CONSELL de 7 de juliol de 2010, per la qual s’estableix el marc per a la implantació dels sistemes de transport intel·ligents en el sector del transport per carretera.

En 2016, els Estats membres de la Unió i la Comissió Europea van llançar la plataforma C-Roads per vincular les activitats de desplegament de C-ITS en diferents estats membres, desenvolupar i compartir conjuntament especificacions tècniques i verificar la interoperabilitat entre els participants. L’any 2017 arribaria també Inframix. Aquests són dos dels programes més potents i coneguts a Europa, però diferents països i institucions privades a Europa, Amèrica i Àsia estan implementant projectes i estudis en aquesta direcció.

C-ROADS

Es tracta d’un projecte que s’ha anat implementant de forma evolutiva, en què participen 43 ciutats europees. El desplegament de C-ITS de C-ROADS ha seguit un procés progressiu que va començar amb els reptes menys complexos, els anomenats serveis “Day 1”. Aquests serveis abasten missatges sobre embussos de trànsit, punts perillosos, obres vials, vehicles lents o estacionaris, informació meteorològica i consells de velocitat per harmonitzar el trànsit. El projecte segueix un enfocament ascendent (serveis “Day 1.5”) que implica, a més, projectes pilot estatals, que permetran extreure conclusions per posar-les en comú entre els diferents estats i extrapolar-les en vistes a una posterior implementació paneuropea de C-ITS. Les iniciatives pilot dels diferents Estats i la seva posada en comú busca l’eficiència de la interoperabilitat en un desplegament a llarg termini.
Espanya es va sumar a la iniciativa al novembre de 2017, al cim de Tallin (Estònia). A Espanya, C-Roads està compost per 5 pilots, cadascun amb la participació de diferents socis, la seva tecnologia i els seus serveis C-ITS. L’escenari de cada un d’aquests pilots és heterogeni de forma voluntària, per poder avaluar l’eficiència i l’impacte de la mobilitat connectada en contextos molt diferents entre si.

Els 5 pilots espanyols, són:

• DGT 3.0: es tracta d’una plataforma digital de vehicles connectats al llarg de tota la xarxa de carreteres d’Espanya, amb una extensió aproximada de 12,270 km, on es reben i emeten informacions sobre el trànsit des de i fins a qualsevol dispositiu i vehicle connectats a Internet. Les fonts principals de transmissió de dades actualment són els telèfons mòbils i els navegadors, encara que la DGT vol apostar fermament per les dades que puguin aportar els sistemes ADAS dels vehicles. L’objectiu és aconseguir 0 morts, 0 lesionats, 0 congestions i 0 emissions a les carreteres.
• SISCOGA EXTENDED: un projecte circumscrit a Vigo i la seva àrea metropolitana amb l’objectiu de millorar la seguretat viària i facilitar el flux de trànsit mitjançant la utilització conjunta de la tecnologia 5G i altres tecnologies que inclouen també la LTE i la LTE / V. Entre altres dades, aquest pilot pretén conèixer en temps real l’existència de vehicles lents o aturats a la carretera, l’existència de trams d’obra i eventualitats meteorològiques puntuals. En el desenvolupament del projecte intervenen  4 vehicles autònoms que circulen entre l’A-55 a Espanya i l’A-27 a Portugal, cobrint un àrea de 150 km.
• MADRID: situat al llarg de la M-30 a Madrid, amb aproximadament 32 km. Mitjançant la col·locació d’uns sensors o antenes es vol conèixer en temps real la situació de trànsit i, com en el cas anterior, l’existència de vehicles detinguts, advertències de trànsit, o si es produeixen emergències. Aquests serveis s’implementen fent servir tecnologies de comunicació híbrides (mòbil i ITS-G5) i mobilitzant una flota de 120 vehicles que inclou 1 vehicle autònom per tal d’analitzar la integració dels serveis C-ITS amb les funcions d’automatització.
• CANTÀBRIC: Les activitats dutes a terme pel pilot es desplegaran al llarg de 75 km aproximadament en seccions de carreteres localitzades a Galícia (A-8 Mondoñedo / Galícia), Astúries (A-8) i País Basc (A-8 / AP-8). Com en els casos anteriors, en la implementació de serveis “Day 1”, s’informarà els usuaris de la via de vehicles lents o detinguts, de trànsit excessiu, d’obres i de les condicions climatològiques. En la segona fase «Day 1.5» es pretén aportar informació sobre aparcament (informació sobre aparcaments Park & ​​Ride) i sobre les rutes més ràpides en temps real (smart routing). A més, s’implementarà el servei d’alerta cooperativa de risc de col·lisió, subministrant informació a partir de la presència de vehicles d’inspecció a la carretera
• MEDITERRANI: implementat al llarg de 125 km en seccions de carretera seleccionades de Catalunya (AP-7) i Andalusia (AP-7 / N-340), fa servir tecnologia híbrida. En la implementació de serveis en la fase “Day 1” es proporcionarà als usuaris la mateixa informació que en els pilots Madrid i Cantàbric, a més d’enviar notificacions de límits de velocitat en el vehicle i de senyalització. En la fase “Day 1.5” s’enviarà informació d’estacions de repostatge i de càrrega per a vehicles de combustible alternatiu. Finalment, es pretén també implementar el servei “Smart Slip Road”, per donar suport i agilitzar les maniobres d’entrada i sortida de l’autopista.

INFRAMIX

Inframix és un projecte europeu que prepara la infraestructura viària per donar suport a la coexistència de vehicles convencionals i automatitzats. És un projecte vinculat al projecte Road Tech del grup Abertis, en què participen 11 empreses i institucions de la UE, té com a objectius:
• Dissenyar i desenvolupar elements per a la nova infraestructura viària digital, integrant la informació rebuda pels vehicles autònoms i adaptant la infraestructura física existent per permetre la inserció gradual d’aquests vehicles automatitzats.
• Desenvolupar nous models de flux de trànsit combinats amb eines de simulació madures, que integren algoritmes de vehicles reals per a la conducció automatitzada amb el comportament del conductor humà, per examinar escenaris de trànsit mixt.
• Dissenyar i implementar estratègies d’estimació de trànsit, monitorització i control, adaptades als diferents nivells de penetració de vehicles automatitzats, a la infraestructura i a l’estat general del trànsit.
• Desenvolupar un sistema de prova híbrid en acoblar elements d’infraestructura i vehicles en carreteres reals (o pistes de prova) amb un entorn de trànsit virtual que inclogui situacions representatives de trànsit mixt dins dels tres escenaris predefinits.
• Dissenyar nous models de senyals visuals i electròniques per integrar-los en la infraestructura «híbrida», fent-los llegibles i comprensibles tant per a vehicles automàtics com convencionals.
• Avaluar la satisfacció i acceptació dels usuaris en termes de senyals visuals, missatges i accions de control TMC rellevants, desenvolupades per a escenaris de trànsit mixt.
• Avaluar el desplegament de seguretat en els escenaris seleccionats per a situacions de trànsit mixt: recopilar i monitoritzar situacions crítiques de trànsit mixt i identificar nous criteris d’acompliment de seguretat per a la infraestructura viària.
• Dissenyar i crear consens per a un esquema de classificació d’infraestructura viària en nivells apropiats per a l’automatització.

Els resultats d’ Inframix a nivell Europeu s’anaven a presentar en un esdeveniment a Graz el 4 de maig de 2020, però, donada la situació excepcional que estem vivint (Covid-19), s’estan explorant alternatives d’opcions en línia.

Escenaris futurs de la seguretat viària predictiva i els C-ITS

La transformació de la mobilitat i l’avançament a grans passes cap a la mobilitat intel·ligent ja és una realitat que integra sistemes de transmissió de dades, vehicles automatitzats i carreteres intel·ligents, les quals es preveu que en un futur podrien reduir els sinistres vials en un 90% , a més de reduir les congestions i la contaminació. Els C-ITS han anat evolucionant i abasten, des de les primeres centrals automatitzades de control de semàfors fins a sistemes ADAS que poden predir encalços entre vehicles i frenar o canviar la velocitat dels vehicles en què estan instal·lats. Aquests C-ITS són resultat de l’evolució de la informàtica, la robòtica i el Big Data aplicats als sistemes de transport. Un dels avantatges del Big Data per a la seguretat viària predictiva és que les accions proposades per a reduir la sinistralitat viària en el futur tindran una eficàcia fonamentada i demostrada ja abans d’implementar-se, fins i tot anticipant-nos a perills que puguin aparèixer però que encara no s’han presentat.

Com hem esmentat ja abans, el vehicle interconnectat és la fase en què ens trobem ara i és un pas previ a la conducció autònoma. L’escenari amb cotxes completament autònoms obrirà nous reptes per als que encara no estem preparats, fins que la ciberseguretat aplicada a aquest sector no sigui cent per cent fiable.

Ainhoa ​​M. Muguruza